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Márcio, técnico de laboratório em Física, desenvolveu um experimento em que um gás ideal é contido num cilindro fechado por um êmbolo que pode se mover livremente. Ao ligar um fogareiro abaixo do cilindro, Márcio pode afirmar, sobre a variação da pressão do gás Delta p, a variação da sua energia interna Delta U e o calor transferido ao gás Q, que:
- A) Delta p = 0 ,, e ,, Delta U < Q
- B) Delta p = 0 ,, e ,, Delta U = Q
- C) Delta p > 0 ,, e ,, Delta U > Q
- D) Delta p < 0 ,, e ,, Delta U < Q
- E) Delta p > 0 ,, e ,, Delta U = Q
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Resposta:
A alternativa correta é letra A) Delta p = 0 ,, e ,, Delta U < Q
Pessoal, temos que aplicar
Delta U = Q - W
Delta U = Q - p Delta V
Como o êmbolo é móvel, a pressão permanece a mesma, pois conforme o gás aquece (se expande) ele empurra o êmbolo pra cima.
Logo, a variação de pressão é nula Delta p = 0.
Agora, vamos observar a relação entre energia interna e calor.
Reparem que o calor total fornecido, parte "vira" energia interna e parte "vira" trabalho.
Como o trabalho aparece subtraindo na equação, temos
Q = Delta U + W
Com a expansão do êmbolo, o trabalho é positivo. Logo,
Q > Delta U
Gabarito: LETRA A.
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